Metal 3D baskı teknolojileri, havacılıktan otomotive kadar birçok sektörde üretim kurallarını yeniden yazıyor. Bu devrimin merkezinde ise doğru malzeme seçimi yatıyor. Lazer toz yatağı füzyonu (LPBF), SLM (Selective Laser Melting) ve DMLS (Direct Metal Laser Sintering) sistemlerinde en yaygın kullanılan malzeme şüphesiz AlSi10Mg alüminyum alaşımıdır.
Geleneksel döküm yöntemlerinde kullanılan alaşımlara benzer özellikler gösteren ancak 3D baskının dinamiklerine mükemmel uyum sağlayan bu tozu özel kılan nedir? İşte AlSi10Mg hakkında bilmeniz gereken her şey.
AlSi10Mg; Alüminyum (Al), Silikon (Si) ve Magnezyum (Mg) elementlerinin birleşiminden oluşan bir alaşımdır.
Silikon (~%10): Alaşıma yüksek akışkanlık kazandırır. Bu, lazerin tozu erittiği anda malzemenin boşluksuz ve pürüzsüz bir şekilde yayılmasını sağlar. Ayrıca erime ve donma sırasındaki termal genleşmeyi azaltarak parça çarpılmalarını (warping) önler.
Magnezyum (~%0.3 - %0.5): Alaşımın sertliğini ve mukavemetini artırır. Isıl işlem (T6 gibi) uygulandığında parçanın mekanik özellikleri ciddi oranda iyileşir.
Bu kimyasal yapı, AlSi10Mg'yi hafiflik ve dayanıklılığın aynı anda istendiği projeler için ideal kılar.
3D yazıcınızın markası ne olursa olsun (EOS, SLM Solutions, GE Additive, vb.), baskı kalitesini doğrudan etkileyen faktör hammadde olan tozun kalitesidir.
Metal yazıcılar belirli mikron aralıklarında çalışır. AlSi10Mg için endüstri standartları genellikle şöyledir:
15-53 mikron: Genellikle lazer tabanlı sistemler (SLM/DMLS) için idealdir.
20-63 mikron: Bazı yüksek güçlü makineler veya EBM (Electron Beam Melting) sistemleri için tercih edilebilir.
Toz parçacıklarının şekli ne kadar kusursuz bir küreye benzerse, yazıcının serici kolu (recoater) tozu o kadar pürüzsüz serer. Düzensiz, patates şeklindeki tozlar topaklanmaya neden olur ve baskıda gözenek (porozite) oluşturur. Gaz atomizasyonu (Gas Atomization) yöntemiyle üretilen tozlar, en yüksek küreselliği sunar.
Düşük Yoğunluk: Çelik veya titanyuma göre çok daha hafiftir, bu da yakıt tasarrufu gerektiren havacılık parçaları için kritiktir.
Yüksek Termal İletkenlik: Isıyı çok iyi iletir. Bu özelliği sayesinde karmaşık geometrilere sahip ısı eşanjörleri ve soğutma kanallarının üretiminde kullanılır.
Korozyon Direnci: Zorlu hava koşullarına ve oksidasyona karşı dirençlidir.
İşlenebilirlik: Baskı sonrası CNC işleme, kaynak veya parlatma işlemlerine uygundur.
Havacılık ve Uzay: Uçak içi braketler, yakıt nozulları ve yapısal hafif parçalar.
Otomotiv: Yarış arabaları için motor blokları, pistonlar, şanzıman kutuları ve prototip parçalar.
Isı Yönetimi: Bilgisayar işlemci soğutucuları, elektronik kutular ve radyatör bileşenleri.
Savunma Sanayi: Hafifletilmiş silah parçaları ve drone gövdeleri.
Alüminyum tozları reaktiftir. İnce toz formunda oldukları için havada asılı kaldıklarında yanıcı olabilirler.
Nem Kontrolü: Nem, alüminyum tozunun oksitlenmesine ve topaklanmasına yol açar. Tozlar, nem oranı kontrol edilen odalarda, sıkıca kapatılmış kaplarda saklanmalıdır.
Oksidasyon: Kullanılmayan tozlar mümkünse Argon gibi asal gazlar altında saklanmalıdır.
AlSi10Mg, metal eklemeli imalatın "İsviçre Çakısı" gibidir. Hem prototipleme hem de seri üretim için dengeli mekanik özellikler sunar. Doğru parametreler ve yüksek kaliteli (küresel, elenmiş) toz kullanıldığında, döküm parçalardan bile daha dayanıklı sonuçlar elde etmek mümkündür.
